PENGARUH VARIASI ZINC (ZN) TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADUAN MG-AL-ZN SEBAGAI MATERIAL IMPLAN

VANNEZ ADI NEGORO, . (2026) PENGARUH VARIASI ZINC (ZN) TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADUAN MG-AL-ZN SEBAGAI MATERIAL IMPLAN. Sarjana thesis, UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA.

	Text COVER.pdf Download (1MB)
	Text BABI_PENDAHULUAN.pdf Download (368kB)
	Text BABII_KERANGKA_TEORI.pdf Restricted to Registered users only Download (844kB) | Request a copy
	Text BABIII_METODOLOGI.pdf Restricted to Registered users only Download (882kB) | Request a copy
	Text BABIV_HASIL_DAN_PEMBAHASAN.pdf Restricted to Registered users only Download (889kB) | Request a copy
	Text BABV_KESIMPULAN_SARAN.pdf Restricted to Registered users only Download (354kB) | Request a copy
	Text DAFTAR_PUSTAKA.pdf Download (505kB)
	Text LAMPIRAN.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Paduan magnesium (Mg) berbasis Mg–Al–Zn memiliki potensi sebagai material implan tulang biodegradable karena bersifat biokompatibel dan memiliki modulus elastisitas yang mendekati tulang manusia. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi kandungan zinc (Zn) terhadap sifat mekanik dan struktur mikro paduan Mg–0,7Al–xZn dengan variasi Zn sebesar 3%, 4%, dan 5%. Paduan dibuat melalui metode pengecoran dan dilanjutkan dengan proses homogenisasi pada temperatur 400 °C selama 4 jam. Pengujian yang dilakukan meliputi uji tarik, uji kekerasan Vickers, serta pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa paduan Mg0,7Al3Zn memiliki sifat mekanik tertinggi dengan nilai tensile strength sebesar 213,39 MPa, yield strength sebesar 211,03 MPa, dan elongasi sebesar 13,59%. Peningkatan kandungan Zn menjadi 4% menyebabkan penurunan tensile strength sebesar 5,2%, yield strength sebesar 5,1%, dan elongasi sebesar 10,4%. Penurunan sifat mekanik paling signifikan terjadi pada paduan Mg0,7Al5Zn, dengan tensile strength menurun sebesar 52,6%, yield strength menurun sebesar 52,9%, dan elongasi menurun sebesar 26,4% dibandingkan paduan Mg0,7Al3Zn. Hasil pengamatan struktur mikro menunjukkan adanya porositas yang relatif tinggi pada paduan dengan kandungan Zn tertinggi, yang diindikasikan berasal dari cacat pengecoran selama proses fabrikasi, bukan akibat langsung dari penambahan Zn. Keberadaan porositas tersebut berperan sebagai konsentrator tegangan yang menurunkan sifat tarik material. Sementara itu, hasil uji kekerasan menunjukkan peningkatan nilai kekerasan seiring bertambahnya kandungan Zn, dari 47,9 HV pada paduan Mg0,7Al3Zn menjadi 52,42 HV pada paduan Mg0,7Al4Zn (meningkat 9,4%) dan 55,36 HV pada paduan Mg0,7Al5Zn (meningkat 15,6%). Berdasarkan hasil penelitian ini, paduan Mg0,7Al3Zn menunjukkan kombinasi sifat mekanik yang paling optimal sebagai kandidat material implan tulang biodegradable. Kata kunci: paduan magnesium, zinc (Zn), sifat mekanik, implan tulang biodegradable. ***** Magnesium-based Mg–Al–Zn alloys have potential as biodegradable bone implant materials due to their good biocompatibility and elastic modulus close to that of human bone. This study aims to analyze the effect of zinc (Zn) content variation on the mechanical properties and microstructure of Mg–0.7Al–xZn alloys with Zn contents of 3%, 4%, and 5%. The alloys were fabricated using a casting method followed by homogenization at 400 °C for 4 hours. Mechanical characterization included tensile testing, Vickers hardness testing, and microstructural observation using optical microscopy. The results indicate that the Mg0.7Al3Zn alloy exhibits the highest mechanical properties, with a tensile strength of 213.39 MPa, yield strength of 211.03 MPa, and elongation of 13.59%. Increasing the Zn content to 4% resulted in a reduction in tensile strength by 5.2%, yield strength by 5.1%, and elongation by 10.4%. The most significant degradation in mechanical properties occurred in the Mg0.7Al5Zn alloy, where tensile strength, yield strength, and elongation decreased by 52.6%, 52.9%, and 26.4%, respectively, compared to the Mg0.7Al3Zn alloy. Microstructural observations reveal a relatively high level of porosity in the alloy with the highest Zn content, which is attributed to casting defects during the fabrication process rather than the direct effect of Zn addition. This porosity acts as a stress concentrator, leading to a significant reduction in tensile properties. Meanwhile, hardness testing shows an increasing trend with higher Zn content, from 47.9 HV for Mg0.7Al3Zn to 52.42 HV for Mg0.7Al4Zn (an increase of 9.4%) and 55.36 HV for Mg0.7Al5Zn (an increase of 15.6%). Based on these findings, the Mg0.7Al3Zn alloy exhibits the most optimal mechanical performance as a candidate material for biodegradable bone implant applications. Keywords: magnesium alloy, zinc (Zn), mechanical properties, biodegradable bone implant.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Additional Information:	1). Dr. Eng. Agung Premono, M.T. ; 2). Dr. Imam Basori, M.T.
Subjects:	Teknologi dan Ilmu Terapan > Teknik Mesin, Mekanika Teknik Teknologi dan Ilmu Terapan > Teknik Pertambangan, Metalurgi
Divisions:	FT > S1 Teknik Mesin
Depositing User:	Users 32707 not found.
Date Deposited:	30 Jan 2026 06:25
Last Modified:	30 Jan 2026 06:25
URI:	http://repository.unj.ac.id/id/eprint/64444

Actions (login required)

View Item